JP2001153793A - Method and apparatus for preventing deposition to optical member of absorption spectroscope - Google Patents
Method and apparatus for preventing deposition to optical member of absorption spectroscopeInfo
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Abstract
Description
【0001】関連出願へのクロスリファレンス 本出願は、参照してここに組み込まれるすべての内容で
ある、1999年7月19日に提出された仮出願第60
/144,181号に対するU.S.C.§119
(e)における恩典を要求するものである。CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is provisional application No. 60, filed July 19, 1999, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
U.S.A./144,181. S. C. §119
(E).
【0002】[0002]
【発明の属する技術分野】本発明は、吸光分光測定用セ
ル中の光学部品への付着を防止する新規な方法及び装置
に関する。本発明はまた、吸光分光測定で役立つ測定セ
ルに関する。本発明はさらに、吸光分光測定を実行する
ための装置と、半導体処理装置と、に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel method and apparatus for preventing adhesion to optical components in an absorption spectrometry cell. The invention also relates to a measuring cell useful in absorption spectroscopy measurements. The invention further relates to a device for performing absorption spectroscopy measurements and to a semiconductor processing device.
【0003】[0003]
【従来の技術】半導体集積回路(IC)は1連のプロセ
スで製造されるが、そのプロセスの多くがガスを使用す
る。このようなプロセスには、エッチング、拡散、化学
蒸着法(CVD)、イオン注入、スパッタリング及び急
速熱処理などがある。インライン吸光分光学セルを用い
てこのようなプロセスにおける不純物を監視する方法
が、例えば、その内容を参照してここに組み込む、Mc
Andrewらへの米国特許第5,963,336号に
記載されている。2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuits (ICs) are manufactured by a series of processes, and most of the processes use gas. Such processes include etching, diffusion, chemical vapor deposition (CVD), ion implantation, sputtering, and rapid thermal processing. Methods of monitoring impurities in such processes using an in-line absorption spectroscopy cell are described, for example, in Mc Co.
No. 5,963,336 to Andrew et al.
【0004】吸光分光学で気相分子種を検出する際の感
度は、圧力と濃度が一定の場合、サンプルを通過する光
路が長くなるに連れて増す。検出器に到達する光線の強
度は次式のビールの法則(Beer’s Law)によ
って与えられる。[0004] Sensitivity in detecting gas phase molecular species by absorption spectroscopy increases as the optical path through the sample increases for a given pressure and concentration. The intensity of the light beam reaching the detector is given by Beer's Law:
【0005】I=I0・e−αcPl ここで、Ioは入射放射強度、αは吸光率、lはサンプ
ルを通過する経路長、cはサンプル中の不純物の濃度
(体積濃度)、Pはサンプルの総圧力である。吸光が少
量である場合、吸光される光線の量は次式で与えられ
る。[0005] I = I 0 · e -α cPl Here, I o is the incident radiation intensity, alpha is the absorption rate, l is the path length through the sample, c is the concentration (volume concentration) of the impurity in the sample, P Is the total pressure of the sample. If the absorption is small, the amount of light absorbed is given by:
【0006】I−Io=αcPl lを大きくするために、光線と検出器を遠隔に離して置
くことはしばしば非現実的である。したがって、「折り
重ねられた」光路がしばしば用いられるが、この場合、
ミラーが光線をサンプルガスを通って前後に何回も反射
する。[0006] It is often impractical to keep the beam and detector remote from each other in order to increase I- Io = αcPll. Therefore, "folded" light paths are often used, in which case
A mirror reflects the light beam back and forth many times through the sample gas.
【0007】エリオット(Herriott)の設計は
しばしば、チューニング式ダイオードレーザ吸光分光測
定学(TDLAS)にとって好ましい。図1に示すよう
に、例示のエリオットセル100は、通常の円筒形ガス
サンプルセル104の互いに反対側に取り付けられた2
つの湾曲ミラー102を用いている。他のタイプの複数
パスセルも周知である。その内容を参照してここに組み
込むBlakkanへの米国特許第3,524,066
号やTellらへの米国特許第5,173,749号に
記載されているような単純な複数パス装置がしばしば用
いられる。平面多角形複数パスセルが、その内容を参照
してここに組み込むInman etalへの米国特許
第5,818,578号に記載されている。The Herriott design is often preferred for tuned diode laser absorption spectroscopy (TDLAS). As shown in FIG. 1, an exemplary Elliott cell 100 includes two cylindrical gas sample cells 104 mounted on opposite sides of a conventional cylindrical gas sample cell 104.
One curved mirror 102 is used. Other types of multi-pass cells are well known. U.S. Pat. No. 3,524,066 to Blakkan, which is incorporated herein by reference.
Simple multi-pass devices such as those described in U.S. Pat. No. 5,173,749 to Cell et al. A planar polygon multiple pass cell is described in U.S. Pat. No. 5,818,578 to Inman et al, the contents of which are incorporated herein by reference.
【0008】空洞内レーザ吸光分光学(W.Brunn
erとH.Paulの「選択的空洞内吸光の理論につい
て(On the theory of select
ive intracavityabsorptio
n)」光学通信12(3) 252 (1974)を参
照)は、空洞内レーザ分光学(Atkinsonらへの
米国特許第5,723,864号を参照)としても知ら
れているが、これはレーザ空洞内におけるレーザ光線の
吸光という原理に基づいたものである。空洞のリングダ
ウン分光学(A.O’keefeらの「パルス化された
レーザ光源を用いた吸光測定のための空洞リングダウン
分光計(Cavity ring−down spec
trometer for absorption m
easurements using pulsed
laser sources)」、改訂科学計測59
(12) 2544 (1988)及びLehmanら
への米国特許第5,973,864号を参照)は、外部
空洞内でのレーザ光線の吸光に基づいている。これらの
方法は双方共が、吸光分光学の洗練されたタイプである
と考えられている。これらは非常に高い感度を与えるも
のであり、また、プローブ用光線が空洞を何回も通過す
る、したがって非常に高い反射率を持つ光学系に依存し
ている。In-cavity laser absorption spectroscopy (W. Brunn)
er and H.E. Paul's "Theory of Selective Intracavity Absorption (On the theory of select)
live intracavityabsorbio
n) "Optical Communications 12 (3) 252 (1974)) is also known as intracavity laser spectroscopy (see US Patent No. 5,723,864 to Atkinson et al.) It is based on the principle of absorption of a laser beam in a laser cavity. Ring-Down Spectroscopy of Cavities (A. O'Keefe et al., "Cavity Ring-Down Spectrometer for Absorption Measurements Using a Pulsed Laser Source").
meter for absorption m
easements using pulsed
laser sources) ”, revised scientific measurement 59
(12) 2544 (1988) and U.S. Patent No. 5,973,864 to Lehman et al.) Are based on the absorption of a laser beam within an external cavity. Both of these methods are considered to be sophisticated types of absorption spectroscopy. These provide very high sensitivity and also rely on optics in which the probe beam passes through the cavity many times and thus has a very high reflectivity.
【0009】上記で言及した半導体製造プロセスで用い
られる様々なガスは高反応性であり、また、特に高温な
どのIC製造条件やプラズマ条件などで、表面に接触す
ると付着する傾向がある。インライン分光センサーを、
このような浸食性の雰囲気中でのプロセスの監視に用い
る場合、プロセスガスによる付着物は、例えば光反射ミ
ラーや光透過性ウインドウなどの光学部品の表面を含む
センサーの表面に形成される傾向がある。The various gases used in the semiconductor manufacturing process mentioned above are highly reactive and tend to adhere when they come into contact with the surface, especially under IC manufacturing conditions such as high temperatures and plasma conditions. Inline spectroscopy sensors
When used to monitor processes in such aggressive atmospheres, deposits due to process gases tend to form on sensor surfaces including, for example, optical component surfaces such as light reflecting mirrors and light transmissive windows. is there.
【0010】分光セルの光学部品上に形成された付着物
は感度とセンサーの操作性に悪影響を与えかねない。例
えば、ミラーの反射性表面に形成された付着物は、その
反射率、しいては、光線が何回も反射し後で検出器に到
達する光強度を減衰させる。同様に、光線が測定セルに
入ったり出たりする際に通過する光透過性ウインドウ上
に付着物が形成されると、検出器に到達する光強度を減
衰させる。このような光強度の減衰は測定感度を落と
し、ついにはセンサーが全く機能しないような状態を招
くことがある。[0010] Deposits formed on the optical components of the spectroscopic cell can adversely affect sensitivity and operability of the sensor. For example, deposits formed on the reflective surface of a mirror attenuate its reflectivity, and thus the intensity of the light that is reflected many times and subsequently reaches the detector. Similarly, the formation of deposits on the light transmissive window through which light rays enter and exit the measurement cell will attenuate the light intensity reaching the detector. Such attenuation of light intensity reduces measurement sensitivity and may eventually lead to a state where the sensor does not function at all.
【0011】ミラーや光透過性ウインドウ上の付着物
は、従来、センサーを分解して汚染された部品を機械的
/化学的に清浄化することによって除去されてきた。し
かしながら、このような保守は不便であり不経済であ
る。したがって、付着物を避けたり最小化することが望
ましい。Deposits on mirrors and light transmissive windows have traditionally been removed by disassembling the sensor and mechanically / chemically cleaning contaminated components. However, such maintenance is inconvenient and uneconomical. Therefore, it is desirable to avoid or minimize deposits.
【0012】Bordenらへの米国特許第5,36
0,980号には、光を散乱させることによって処理チ
ャンバの実用的レベルを監視する実用的なセンサーが開
示されている。プロセスで発生する排出液中の腐食性の
又はコーティング性の種による汚染を防ぐために、ガス
浄化用ラインによってガスを流して、排出ライン中の処
理チャンバから除去されているガスの流速未満の流速で
光学部品を浄化するようにしている。このような大きい
流量の浄化ガスを用いることは、真空ポンプに大きい負
荷を印加することになるので望ましくない。その結果、
排出ラインを大口径のものと交換したり、さらに、でき
れば真空ポンプを大容量のものと交換したりする必要が
ある。加えて、処理チャンバのバック汚染の可能性が増
す。US Pat. No. 5,36 to Borden et al.
No. 0,980 discloses a practical sensor for monitoring the practical level of a processing chamber by scattering light. To prevent contamination by corrosive or coating species in the effluent generated by the process, the gas is flowed through a gas purification line at a flow rate less than that of the gas being removed from the processing chamber in the discharge line. Purifies optical components. It is not desirable to use such a large flow rate of the purification gas because a large load is applied to the vacuum pump. as a result,
It is necessary to replace the discharge line with a large-diameter one and, if possible, the vacuum pump with a large-capacity one. In addition, the possibility of back contamination of the processing chamber is increased.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】半導体処理業界の要件
を満たし、関連技術の欠点の少なくとも一部を克服する
ために、本発明は、吸光分光学で役立つ光学部品への付
着を防止する新規な方法及び装置を提供することを目的
とする。これによって、吸光分光測定セル中のミラーや
光透過性ウインドウなどの光学部品上への付着物の形成
にまつわる問題を避けたり著しく改善したりできる。特
に、本発明は、処理チャンバから排出されているガスの
流速未満の流速によって浄化ガスの流れを最小化するこ
とができる。これによって、必要とされる浄化ガスの流
量を最小とすることができる。SUMMARY OF THE INVENTION To meet the requirements of the semiconductor processing industry and overcome at least some of the disadvantages of the related art, the present invention provides a novel method for preventing adhesion to optical components useful in absorption spectroscopy. It is an object to provide a method and an apparatus. This can avoid or significantly improve the problems associated with the formation of deposits on optical components such as mirrors and light transmissive windows in the absorption spectroscopy cell. In particular, the present invention can minimize the flow of the purge gas with a flow rate less than the flow rate of the gas being exhausted from the processing chamber. Thereby, the required flow rate of the purified gas can be minimized.
【0014】本発明のさらなる目的は、吸光分光学で役
立つインラインセルを提供し、また、付着を防止する新
規な装置を備えた吸光分光測定を実行する装置を提供す
ることである。It is a further object of the present invention to provide an in-line cell useful in absorption spectroscopy and to provide an apparatus for performing absorption spectroscopy measurements with a novel device for preventing adhesion.
【0015】本発明のさらなる目的は、本発明によるイ
ンラインセルを備えた半導体処理装置を提供することで
ある。It is a further object of the present invention to provide a semiconductor processing device having an in-line cell according to the present invention.
【0016】本発明の他の目的と態様は、本明細書と添
付の図面とクレームを読めば当業者には明らかであろ
う。[0016] Other objects and aspects of the present invention will become apparent to those skilled in the art from a reading of this specification, the accompanying drawings and the claims.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
れば、チューニング式ダイオードレーザ、空洞内又は空
洞リングダウン式の分光セルなどの吸光分光測定セル中
の光学部品上への付着を防止する新規な方法が提供され
る。本発明によるこの方法は、セル中に導入されたサン
プルガスに対して吸光分光測定を実行し、光学部品の重
要表面上をこの重要表面上への付着を防止するのに効果
的な速度で浄化ガス取り入れパイプからの浄化ガスの流
れを導入することと、を含んでいる。このガス取り入れ
口は前記の重要表面に隣接して配置されている。According to a first aspect of the present invention, deposition on optical components in an absorption spectroscopy measurement cell, such as a tunable diode laser, an intracavity or cavity ringdown spectroscopy cell, is provided. A new method of prevention is provided. The method according to the present invention performs absorption spectroscopy measurements on the sample gas introduced into the cell and purifies the critical surface of the optic at a rate effective to prevent deposition on the critical surface. Introducing a flow of purified gas from a gas intake pipe. The gas inlet is located adjacent to the critical surface.
【0018】本発明のさらなる態様によれば、吸光分光
測定セル中で有用な、光学部品への付着を防止する装置
が提供される。本発明による装置は、光学部品の重要表
面上をこの重要表面へに付着を防止するのに効果的な速
度で浄化ガスの流れを導入する浄化ガス取り入れパイプ
を備えている。このガス取り入れ口は前記の重要表面に
隣接して配置される。In accordance with a further aspect of the present invention, there is provided an apparatus useful in an absorption spectroscopy cell for preventing adhesion to optical components. The apparatus according to the present invention comprises a purge gas intake pipe for introducing a flow of purge gas at a rate effective to prevent adhesion on the critical surface of the optical component to the critical surface. The gas inlet is located adjacent to the critical surface.
【0019】本発明のさらなる態様によれば、吸光分光
測定で役立つ測定セルが提供される。この測定セルは、
上記のような付着防止装置に加えて、サンプルガス取り
入れ口と、サンプルガス取り出し口と、サンプル領域
と、光入口ポートと、これと兼用又は別のポートである
光出口ポートと、を備えている。これらのポートは各々
が、前記のサンプル領域と光学的連通状態にあり、ま
た、光透過性ウインドウを有する。According to a further aspect of the present invention, there is provided a measuring cell useful for absorption spectroscopy measurements. This measuring cell is
In addition to the adhesion preventing device as described above, a sample gas inlet, a sample gas outlet, a sample area, a light inlet port, and a light outlet port that is a dual-purpose or another port are provided. . Each of these ports is in optical communication with the sample area and has a light transmissive window.
【0020】本発明のさらなる態様によれば、吸光分光
測定を実行する装置が提供される。この装置は、上記の
ような測定セルと、光入口ポートからセル中に通過する
光線を発生する光源と、光出口ポートからセルを出る光
線を測定する検出器と、を備えている。According to a further aspect of the invention, there is provided an apparatus for performing absorption spectroscopy measurements. The apparatus comprises a measurement cell as described above, a light source for generating light rays passing through the cell from a light entrance port, and a detector for measuring light rays exiting the cell from a light exit port.
【0021】本発明のさらなる態様によれば、半導体処
理装置が提供される。この装置は、基板処理チャンバ
と、これに接続されている排出ラインと、上記のような
吸光分光測定を実行する装置と、を備えている半導体処
理装置を含んでいる。According to a further aspect of the present invention, there is provided a semiconductor processing apparatus. The apparatus includes a semiconductor processing apparatus including a substrate processing chamber, a discharge line connected thereto, and a device for performing the above-described absorption spectroscopy.
【0022】本発明は、例えば、サンプル中のメタン、
湿度(水蒸気)、二酸化炭素などの気相分子不純物の濃
度を、例えば正確にそして感度良く測定する際に役立つ
現場の吸光分光測定に特に適応可能である。本発明によ
って、ミラーや光透過性ウインドウなどの光学部品の表
面を付着物無しの状態に維持することができる。The present invention relates to, for example, methane in a sample,
It is particularly applicable to in situ absorption spectroscopy, which is useful for measuring, for example, accurately and sensitively the concentration of gas phase molecular impurities such as humidity (water vapor) and carbon dioxide. According to the present invention, the surface of an optical component such as a mirror or a light-transmitting window can be maintained in a state of no deposits.
【0023】吸光分光測定で用いられるミラーの場合
は、本発明は、このミラーの表面のは写生がその上に形
成された付着物によって減衰されないことを保証する。
同様に、光学部品の表面が光透過性ウインドウに属する
場合、本発明は、そのウインドウの光透過特性が劣化し
ないことを保証する。In the case of a mirror used in absorption spectroscopy, the invention ensures that the surface of the mirror is not attenuated by deposits formed thereon.
Similarly, if the surface of the optical component belongs to a light transmissive window, the present invention ensures that the light transmissive properties of that window do not degrade.
【0024】本発明は、正常なガス流が光学系の重要表
面上に向けられ、また、正常なガス流が適切な設計のガ
ス取り入れ口とガス速度の制御とによって最小化される
ような、ガス組成の現場での測定に用いられる光学への
付着を防止するのに特に適応可能である。The present invention is directed to a system in which normal gas flow is directed onto critical surfaces of the optics and normal gas flow is minimized by properly designed gas inlets and control of gas velocity. It is particularly adaptable to prevent adhesion to optics used for in situ measurement of gas composition.
【0025】[0025]
【本発明の実施の形態】図2の(A)及び(B)は、本
発明の1態様による吸光分光学に役立つ例示のインライ
ンセル200の断面図を示す。この例示セルはエリオッ
トタイプの複数パスセルであるが、以下に記載する本発
明の概念はそれに限られるものではなく、また、例えば
空洞内セルや空洞リングダウンセルなどの、光学部品を
備えた他の形態のセルに容易に適応可能であることが明
らかであろう。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIGS. 2A and 2B show cross-sectional views of an exemplary in-line cell 200 useful for absorption spectroscopy according to one aspect of the present invention. Although this exemplary cell is an Elliott-type multi-pass cell, the concepts of the present invention described below are not so limited, and other cells with optical components, such as, for example, intra-cavity cells and cavity ring-down cells. It will be clear that it is easily adaptable to the cell of the configuration.
【0026】このインラインセル200はサンプル領域
202を含んでいる。このセルの壁は、サンプルガス流
が通過する実質的に円筒形のスペースを輪郭決めしてい
るのが好ましい。サンプルガスは、サンプル取り入れポ
ート204からセルを通ってサンプル領域202に流れ
込み、取り出しポート206からセルを出る。This in-line cell 200 includes a sample area 202. Preferably, the walls of the cell define a substantially cylindrical space through which the sample gas flow passes. Sample gas flows from the sample intake port 204 through the cell into the sample region 202 and exits the cell at the withdrawal port 206.
【0027】この取り入れポート204は測定されるサ
ンプルの供給源に接続されることになっている。上述の
ように、取り入れポート204は、現場測定を可能とす
る半導体処理ツールの排出ラインに接続することができ
れば本発明の利点が生かされる。このようにして、処理
ツール排出気体中の分子ガス種の濃度を測定することが
できる。取り出しポート206は、一般的には、真空ポ
ンプ又は他の例えばファンすなわち送風機などの排出手
段のフォアラインに接続されている。取り入れポートと
取り出しポートは、フランジや可撓性のホースなどの周
知の手段を用いてそれぞれサンプル供給源及び排出手段
に接続することができる。This intake port 204 is to be connected to a source of the sample to be measured. As described above, the advantages of the present invention can be realized if the intake port 204 can be connected to the discharge line of a semiconductor processing tool that enables in-situ measurement. In this way, the concentration of the molecular gas species in the processing tool exhaust gas can be measured. The outlet port 206 is typically connected to a foreline of a vacuum pump or other evacuation means, such as a fan or blower. The inlet and outlet ports can be connected to the sample source and outlet means, respectively, using well-known means such as flanges and flexible hoses.
【0028】このセルは、サンプル領域を通って光線を
反射させる1つ以上のミラー210を含んでいる。この
例示実施形態では、複数の好ましい湾曲ミラー210が
セルの内部に沿って配置されている。このミラーの構造
は、それが光線の入口構造体の一部として機能するか出
口構造の一部として機能するかによって変化することに
注意されたい。このミラーは各々がサンプル領域に面し
た光反射性の表面を有し、また、セルに入射する光線
が、セルを出るまでに少なくとも1回は各ミラーが光線
を反射するまで、サンプル領域を通って1つのミラーか
ら別のミラーに反射されるように配置されている。The cell includes one or more mirrors 210 that reflect light rays through the sample area. In this exemplary embodiment, a plurality of preferred curved mirrors 210 are located along the interior of the cell. Note that the structure of this mirror changes depending on whether it functions as part of the entrance or exit structure of the light beam. The mirrors each have a light reflective surface facing the sample area, and light rays incident on the cell pass through the sample area until each mirror reflects the light at least once before exiting the cell. Are arranged to be reflected from one mirror to another.
【0029】この光反射性表面は研磨された金属である
のが好ましい。これらの表面は、高い反射率を有するこ
とが望ましいので、金や他の金属層又は高反射率を有す
る誘電性コーティングなどの反射性材料から成る1つ以
上の層でコーティングして、自身の反射率を高めること
ができる。Preferably, the light reflecting surface is a polished metal. Since it is desirable that these surfaces have a high reflectivity, they can be coated with one or more layers of reflective materials, such as gold or other metal layers or high reflectivity dielectric coatings, to reflect their reflectivity. Rate can be increased.
【0030】このセルはさらに、光線がセルから出入り
できるようにする光入出ポート212を含んでいる。図
示するように、ミラー210は、光線が通過できる入光
/出光ポートの一部を形成する、内部を通っているアパ
ーチャ214を含んでいる。この例示の実施形態では、
光線がセルに入出する際に通るポートが1つであるが、
複数のポートを有する構造体も考えられる。したがっ
て、光線はセルに開いている同じポート又は別々のポー
トからセルに入出することができ、また、複数の入光ポ
ート又は出光ポートからセルに入る及び/又は出ること
ができる。さらに、ポートはセルの同じ側部にでも別々
の側部にでも配置することができる。The cell further includes a light input / output port 212 that allows light rays to enter and exit the cell. As shown, the mirror 210 includes a through-passing aperture 214 that forms part of an incoming / outgoing port through which light rays can pass. In this exemplary embodiment,
There is one port through which light rays enter and exit the cell,
A structure having a plurality of ports is also conceivable. Thus, light rays can enter and / or exit the cell from the same or separate ports that are open to the cell, and can enter and / or exit the cell from multiple incoming or outgoing ports. Further, the ports can be located on the same side of the cell or on separate sides.
【0031】光入/出ポート212は、光線がサンプル
領域を通ってセルに入出することを可能とする光透過性
ウインドウ216を含んでいる。この例示の実施形態で
は、この光透過性ウインドウ216はミラーのアパーチ
ャ214中にある。このウインドウに適当な光透過性材
料は周知であり、例えば、酸化アルミ、石英、マグネシ
ウムフッ化物などがある。The light input / output port 212 includes a light transmissive window 216 that allows light rays to enter and exit the cell through the sample area. In the exemplary embodiment, the light transmissive window 216 is in the aperture 214 of the mirror. Light transmissive materials suitable for this window are well known and include, for example, aluminum oxide, quartz, magnesium fluoride, and the like.
【0032】光透過性ウインドウ216は、上記に加え
て、サンプル領域に面した表面の反対側の表面上に、光
線の一部を反射するためのコーティング層を有するよう
にしても良い。光線の透過した部分からその反射した部
分による信号を減算すると、そうでない場合より正確な
吸光測定値が得られる。市販のコーティング材料の内で
は、金属性コーティングが好ましい。In addition to the above, the light-transmitting window 216 may have a coating layer on a surface opposite to the surface facing the sample area to reflect a part of the light beam. Subtracting the signal due to the reflected portion from the transmitted portion of the light beam will provide a more accurate absorbance measurement otherwise. Among the commercially available coating materials, metallic coatings are preferred.
【0033】この例示実施形態に示すように、光透過性
ウインドウ216は、入射光に対して垂直からある角度
だけ偏っているのが好ましい。ブルースター角度が偏り
角度として効果的で好ましいが、ブルースター角度未満
の角度が一般的により便利でありまた効果的である。ウ
インドウをこのように偏らせることによって、光線の反
射部分によって引き起こされるコヒーレントな干渉を避
けることができる。その結果、より正確な測定が可能と
なる。このような偏りはさらに、上記のオプションとし
てのコーティング層と同様な目的に適うものである。す
なわち、光線の反射部分を用いて、背景ノイズによる信
号を減算することによってより正確な測定値を得ること
ができる。As shown in this exemplary embodiment, the light transmissive window 216 is preferably offset by a certain angle from perpendicular to the incident light. While Brewster's angle is effective and preferred as the bias angle, angles less than the Brewster's angle are generally more convenient and effective. By biasing the window in this way, coherent interference caused by reflective portions of the light beam can be avoided. As a result, more accurate measurement is possible. Such biasing is further served for a similar purpose as the optional coating layer described above. That is, a more accurate measurement value can be obtained by subtracting the signal due to the background noise using the reflection part of the light beam.
【0034】セル200は、実質的に気密式にシールし
て、大気圧未満で、すなわち真空状態でガスサンプルを
測定できるようにすべきである。その結果、半導体製造
産業で用いられるような真空処理ツール中での現場測定
を効果的に実行することができる。この測定セルが気密
状態に留まることを保証するために、Oリング又は当業
者には周知の他のタイプの真空シールを用いてもミラー
210をシールすることができる。The cell 200 should be substantially hermetically sealed so that gas samples can be measured at less than atmospheric pressure, ie, in a vacuum. As a result, in-situ measurements in vacuum processing tools such as those used in the semiconductor manufacturing industry can be effectively performed. To ensure that the measurement cell remains airtight, the mirror 210 can be sealed using an O-ring or other type of vacuum seal known to those skilled in the art.
【0035】1つ以上の浄化ガス流が浄化ガス取り入れ
口230と232を通ってセル中に導入されて、1つ以
上の光学部品上に付着物が蓄積されることを防止する。
この例示の実施形態において、ガス取り入れ口230は
光透過性ウインドウ216を有するミラーと関連してお
り、一方、ガス取り入れ口232はセルの反対側の端の
ところにあるミラーと関連している。酸素、水素、他の
反応性ガス、反応性ガスの組合せ又は不活性ガスと反応
性ガスの組合せを用いてもよいが、浄化ガスは、窒素、
アルゴン、ヘリウム及びこれらの組合せから成る群から
選択された不活性ガスであるのが好ましい。例えば、気
相のSiOからSiO2が付着する場合、水素浄化によ
ってSiOをSiH4とH2Oに還元し、これによって
SiO2付着物の形成を防止する。One or more purge gas streams are introduced into the cell through purge gas inlets 230 and 232 to prevent deposits from accumulating on one or more optical components.
In this exemplary embodiment, gas inlet 230 is associated with a mirror having light transmissive window 216, while gas inlet 232 is associated with a mirror at the opposite end of the cell. Oxygen, hydrogen, other reactive gases, a combination of reactive gases or a combination of an inert gas and a reactive gas may be used, but the purifying gas may be nitrogen,
Preferably, it is an inert gas selected from the group consisting of argon, helium and combinations thereof. For example, when SiO 2 is deposited from gas phase SiO, the SiO is reduced to SiH 4 and H 2 O by hydrogen purification, thereby preventing the formation of SiO 2 deposits.
【0036】浄化ガス取り入れ口の位置付け、サイズ及
び上流側圧力は、この浄化ガスが、光学部品の重要表面
が、主排ガス流とは本質的に混合しない浄化ガス流によ
って完全に吹き払われるような速度で光学部品の重要表
面上に向けられるように設計されている。本書で用いら
れる重要表面という用語は、光源からの光線と接触し、
また、それへの付着を防止するのが望ましい光学部品の
一部分を意味する。浄化ガスの流れ制御は、例えば、質
量流コントローラ、一定上流側圧力を有するオリフィス
及び/又は他の流れ制御装置を用いて達成される。The location, size and upstream pressure of the purge gas inlet are such that this purge gas is completely blown away by the purge gas stream where the critical surfaces of the optics are essentially not mixed with the main exhaust gas stream. It is designed to be directed at the critical surface of the optic at speed. The term critical surface, as used in this document, comes into contact with light from a light source,
It also refers to the part of the optical component for which it is desirable to prevent adhesion. Purified gas flow control is achieved, for example, using a mass flow controller, an orifice having a constant upstream pressure, and / or other flow control devices.
【0037】一定流の浄化ガスを用いてもよいが、浄化
ガスをパルス化して流してもよい。パルス化された流れ
を用いるとさらに、一定の流れに対する浄化ガスの使用
量を最小化することができる。流れは、上流側圧力調整
器の後にバラスト容器とソレノイドバルブを置いて、こ
のソレノイドバルブがコントローラを用いて所望の時間
の間に開閉されるようにしたような周知の流れ制御技法
を用いてパルス化することができる。Although a constant flow of the purification gas may be used, the purification gas may be pulsed and flown. The use of a pulsed stream can further minimize the use of purge gas for a given stream. The flow is pulsed using well-known flow control techniques such as placing a ballast vessel and a solenoid valve after the upstream pressure regulator so that the solenoid valve is opened and closed for a desired time using a controller. Can be
【0038】連続流の場合でもパルス化流の場合でも、
浄化ガスの全流量を最小化しながらも、重要表面全体を
吹き払うのに十分な速度で浄化ガスを送出するのが望ま
しい。浄化ガスの流量は装置の形状並びにサンプルガス
の圧力及び流量によって異なるとはいえ、ガスの流量は
一般的には約5〜100sccmであるが、セル中を流
れる全流量が約10slmを越える場合には約10sl
mにまで多くなることがある。In the case of a continuous flow or a pulsed flow,
It is desirable to deliver the purge gas at a rate sufficient to blow off the entire critical surface while minimizing the total flow of purge gas. Although the flow rate of the purification gas varies depending on the shape of the apparatus and the pressure and flow rate of the sample gas, the flow rate of the gas is generally about 5 to 100 sccm, but when the total flow rate flowing through the cell exceeds about 10 slm. Is about 10 sl
m.
【0039】図3の(A)は、図2の(A)と(B)の
セルに含まれる光学部品への付着を防止する例示の装置
300のより詳細な断面図を示す。装置300はミラー
段302、ミラー210及び流れ方向付け装置306を
含んでいる。これらの部品はそれぞれ図4の(A)と
(B)、図5の(A)と(B)、及び図6の(A)と
(B)により詳細に示す。FIG. 3A shows a more detailed cross-sectional view of an exemplary apparatus 300 for preventing adhesion to optical components included in the cells of FIGS. 2A and 2B. Apparatus 300 includes a mirror stage 302, a mirror 210, and a flow directing device 306. These parts are shown in more detail in FIGS. 4 (A) and (B), FIGS. 5 (A) and (B), and FIGS. 6 (A) and (B), respectively.
【0040】浄化ガスはガスパイプ(図示せず)から装
置300中に導入される。装置中の流路は矢印で示す。
図から分かるように、ガスはミラー段302のボア30
8を通過し、段302の複数のガス注入オリフィス31
0を通り、ミラー210の前部表面を通過する。ガス流
はミラーの前部表面に実質的に平行な方向にある。サン
プルセル200中のガス圧力が約1トール未満の場合、
オリフィスの上流側のガス圧力は一般的には約1〜20
トールとなる。オリフィスの上流側ガス圧力は、セル2
00中の圧力の少なくとも2倍であるのが望ましい。ガ
ス注入オリフィス310の直径は約50〜100μmが
好ましく、約500μm以下であればより好ましい。隣
り合ったオリフィス同士間の距離は、ミラー段302の
ステム部分320の周辺に沿って約3mm以下であるの
が好ましい。オリフィス310は、ミラーの前部表面の
上部では約0.5〜5mmであるのが望ましいが、一般
的にはミラーの前部表面上で約1mmである。Purification gas is introduced into the apparatus 300 from a gas pipe (not shown). The flow paths in the device are indicated by arrows.
As can be seen, the gas flows through the bore 30 of the mirror stage 302.
8 and a plurality of gas injection orifices 31 of stage 302
0 through the front surface of the mirror 210. The gas flow is in a direction substantially parallel to the front surface of the mirror. If the gas pressure in the sample cell 200 is less than about 1 Torr,
The gas pressure upstream of the orifice is typically about 1-20
Thor. The gas pressure upstream of the orifice is
Desirably, it is at least twice the pressure during 00. The diameter of the gas injection orifice 310 is preferably about 50 to 100 μm, and more preferably about 500 μm or less. The distance between adjacent orifices is preferably no greater than about 3 mm along the periphery of the stem portion 320 of the mirror step 302. The orifice 310 is preferably about 0.5-5 mm above the front surface of the mirror, but is typically about 1 mm on the front surface of the mirror.
【0041】図3の(B)は、ミラー段がミラー段の入
光ポートアパーチャ212と、光透過性ウインドウ21
6を保持しているミラーアパーチャ216と、を含んで
いる点以外は図3の(A)と同じである。FIG. 3B shows a light entrance port aperture 212 having a mirror stage and a light transmitting window 21.
3A, except that a mirror aperture 216 holding an aperture 6 is included.
【0042】図4の(A)及び(B)は、ミラー段30
2の、それぞれ断面図と平面図である。図4の(B)に
示すように、前記の複数のガス注入オリフィス310
は、噴出された浄化ガスが光学部品の重要表面全体にわ
たって吹き払われるようにミラー段の中心軸の周りに対
称的に分布されるのが好ましい。FIGS. 4A and 4B show the mirror stage 30.
2 is a sectional view and a plan view, respectively. As shown in FIG. 4B, the plurality of gas injection orifices 310 are used.
Is preferably distributed symmetrically around the central axis of the mirror stage such that the purged purge gas is blown off over the critical surface of the optical component.
【0043】図5の(A)及び(B)は、付着防止装置
で用いらる例示ミラー210の、それぞれ断面図と平面
図である。ミラー210は中心軸に沿ってアパーチャ5
01を有しており、これによって、ミラー段のステム部
分320をアパーチャ501から挿入することによって
このミラー段上にこのミラーを置くことを可能としてい
る。アパーチャ214もまた、光透過性ウインドウ21
6を保持するように存在している。光がセルに入出でき
るように1つのウインドウを用いている図示の実施形態
では、セルの反対側にあるミラーは互いに同じであるが
ウインドウもアパーチャも持っていない。FIGS. 5A and 5B are a cross-sectional view and a plan view, respectively, of an exemplary mirror 210 used in the adhesion preventing device. The mirror 210 has an aperture 5 along the central axis.
01, which allows the mirror to be placed on the mirror stage by inserting the stem portion 320 of the mirror stage from the aperture 501. The aperture 214 also has the light transmissive window 21
6 exists. In the illustrated embodiment using one window to allow light to enter and exit the cell, the mirrors on the other side of the cell are identical to each other but have no window or aperture.
【0044】図6の(A)及び(B)は、浄化ガス流方
向付け装置306の、それぞれ断面図と平面図である。
この流れ方向付け装置の形状は、光学部品の表面全体に
十分な流れを提供して、その重要表面上に不要な付着物
が累積されることを防止するように選択すべきである。
この例示実施形態では、流れ方向付け装置は形状が円形
であり、これが円形ミラーと互いに捕捉し合って完全な
ものとなっている。FIGS. 6A and 6B are a cross-sectional view and a plan view, respectively, of the purifying gas flow directing device 306.
The shape of the flow directing device should be selected to provide sufficient flow over the surface of the optic to prevent accumulation of unwanted deposits on its critical surfaces.
In this exemplary embodiment, the flow directing device is circular in shape, which captures and completes the circular mirror with each other.
【0045】浄化ガス方向付け装置は、この流れ方向付
け装置306をミラー段302に取り付けるためにこの
ミラー段302のステム部分320上にはめ合うアパー
チャ602を含んでいる。フランジ部分604が、光学
部品の表面全体に浄化ガスの流れを制御して方向付ける
ための表面となっている。この流れ方向付け装置306
はガス注入オリフィス310の直上に配置するのが好ま
しく、ミラー210の前部表面の約2mm上のところで
あればより好ましく、ミラー前部表面の約10mm上で
あれば最も好ましい。The purge gas directing device includes an aperture 602 that fits over the stem portion 320 of the mirror stage 302 for mounting the flow directing device 306 to the mirror stage 302. The flange portion 604 is a surface for controlling and directing the flow of the purification gas over the entire surface of the optical component. This flow directing device 306
Is preferably located just above the gas injection orifice 310, more preferably about 2 mm above the front surface of the mirror 210, and most preferably about 10 mm above the front surface of the mirror.
【0046】注入オリフィス310、ミラー210及び
ガス流方向付け装置306の配置によって、ミラーの重
要表面を吹き払うのに十分なガス速度を与えている。全
く驚くべきことに、効果的に浄化するために、ミラー表
面に平行な方向での浄化ガス分子の速度が排出ガス中の
一般的な分子速度を越える必要はない。例えば、排出ラ
インが25℃である場合、排出ガス中の窒素などの分子
の平均速度は約500m/s(あらゆる方向にわたって
の平均)である。The arrangement of the injection orifice 310, the mirror 210, and the gas flow directing device 306 provide sufficient gas velocity to blow away the critical surfaces of the mirror. Quite surprisingly, in order to purify effectively, the velocity of the purge gas molecules in a direction parallel to the mirror surface need not exceed the typical molecular velocity in the exhaust gas. For example, if the exhaust line is at 25 ° C., the average velocity of molecules such as nitrogen in the exhaust gas is about 500 m / s (average over all directions).
【0047】図7は、ミラーの表面全体にわたって流れ
る浄化ガスのコンピュータシミュレーションの結果を示
す。このシミュレーションは、1つのミラー上の全流量
が20sccmであることを含む一般的な動作条件下で
得られたものである。このシミュレーションは、浄化ガ
ス供給源から1cmのところにおける速度等高線は約1
m/sであることを示している。FIG. 7 shows the results of a computer simulation of the purified gas flowing over the entire surface of the mirror. This simulation was obtained under typical operating conditions, including a total flow of 20 sccm on one mirror. The simulation shows that the velocity contour at 1 cm from the purified gas supply is about 1 cm.
m / s.
【0048】この結果は、浄化された領域はミラー表面
のところにある3mmの高さを持つ円筒に相当すると簡
単に仮定することによって説明できると信じられてい
る。この場合、ミラー表面上での流量が20sccmで
あると、1cm半径での全体の分子流速は約1.7x1
0−3atm m/sである。このシミュレーション結
果は、ミラー表面における局所的密度は約1トールに等
しいことを示している。この条件下では、分子平均自由
経路は約1μmである。このため、浄化ガス流に侵入す
る排出ガス中の分子は約3000回の衝突を受ける。し
たがって、浄化方向における浄化ガス分子の速度は衝突
する分子の速度よりかなり低いとはいえ、衝突する分子
が受けなければならない浄化ガスとの衝突の回数が大き
いことによってミラー表面を正常に保つことで十分であ
ると信じられている。It is believed that this result can be explained by simply assuming that the cleaned area corresponds to a cylinder with a height of 3 mm at the mirror surface. In this case, if the flow rate on the mirror surface is 20 sccm, the overall molecular flow rate at 1 cm radius is about 1.7 × 1
0 -3 atm m / s. The simulation results show that the local density at the mirror surface is equal to about 1 Torr. Under these conditions, the molecular mean free path is about 1 μm. Thus, molecules in the exhaust gas that enter the purge gas stream are subjected to about 3000 collisions. Thus, while the velocity of the purge gas molecules in the purification direction is much lower than the velocity of the colliding molecules, the number of collisions with the purge gas that the colliding molecules must undergo can be maintained by keeping the mirror surface normal. Believed to be sufficient.
【0049】本書に記載するミラー浄化装置は、排出ラ
イン中の気相反応性種による付着物の累積と化学的浸食
から光学系を保護するにあたって効果的であることが分
かっている。粒子も存在する場合、追加の対策が望まし
い。十分な速度で移動する十分に大型の粒子が浄化ガス
流に侵入する一方、同じ速度を持つ別の分子が侵入しな
かったりすることがある。粒子の付着が問題である場
合、光学系を排出ガス流に対して直角に位置付けするこ
と及び/又は光学系をそれから少し背後に後退させるこ
とが望ましい。光学系がガス流に対して直角である場
合、約21cmほど背後に後退させるのが一般的である
が、約1cm以上だけ背後に位置付けするだけで十分で
ある。The mirror cleaning apparatus described herein has been found to be effective in protecting the optical system from accumulation of deposits and chemical erosion by gas phase reactive species in the exhaust line. If particles are also present, additional measures are desirable. A sufficiently large particle traveling at a sufficient velocity may enter the purge gas stream while another molecule of the same velocity does not. If deposition of particles is a problem, it may be desirable to position the optics perpendicular to the exhaust gas flow and / or to retract the optics slightly back from it. If the optics is at right angles to the gas flow, it is common to retract it about 21 cm behind, but it is sufficient to position it behind about 1 cm or more.
【0050】図2に示す例示実施形態では、下流側ミラ
ーはガス流に対して直角であるが、上流側ミラーはそう
ではない。このような場合に上流側ミラー表面への付着
を最小にするために、下流側ミラーをセルの取り出し口
からさらに背後に、例えば、セル取り出し口から約12
cm以上だけ背後に後退させるようにしても良い。この
後退の寸法を最小にすると、粒子は浄化ガス流中に侵入
することはない。In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the downstream mirror is perpendicular to the gas flow, while the upstream mirror is not. In such a case, in order to minimize adhesion to the upstream mirror surface, the downstream mirror should be placed further behind the cell outlet, for example, about 12 cm from the cell outlet.
You may make it recede behind by more than cm. If this retraction dimension is minimized, the particles will not penetrate into the purge gas stream.
【0051】浄化ガス取り入れ口を円形ミラーと共に用
いると利点がある。円形ミラーを図示するように一般的
にエリオットセル中で用いると、その重要表面は円周表
面に近く、そのため、その中心は光学的には重要でな
い。したがって、浄化ガス取り入れ口はミラーの中心部
分に配置し、これによって、浄化ガスをミラーの中心か
ら周辺に外側に供給することができる。There are advantages to using a purge gas inlet with a circular mirror. When a circular mirror is generally used in an Elliott cell as shown, its critical surface is close to the circumferential surface, so its center is not optically significant. Thus, the purging gas inlet is located at the central portion of the mirror, whereby purifying gas can be supplied from the center of the mirror to the periphery to the outside.
【0052】さらなる改良例では、周辺の全体を用いな
い場合、浄化ガスを周辺部の最も重要な部分をカバーす
るように方向付けすることができる。例えば、エリオッ
トタイプのセルでは、光は円形複数スポットパターンで
ミラーに衝突する。この浄化ガス導入システムは、各ス
ポットに対して1つ以上のオリフィスが対応するよう
に、また、スポット部分上に浄化ガスを方向付けするよ
うに構成することができる。他の設計もまた可能であ
る。例えば、正方形や長方形や他の形状のミラーも本発
明で用いることができる。In a further refinement, the purge gas can be directed to cover the most important parts of the periphery, if not the entire periphery. For example, in an Elliott-type cell, light strikes a mirror in a circular multiple spot pattern. The purge gas introduction system can be configured such that one or more orifices correspond to each spot and direct the purge gas over the spot portion. Other designs are also possible. For example, square, rectangular or other shaped mirrors can be used in the present invention.
【0053】加えて、上記以外の浄化ガススキームを用
いてもよい。例えば、特にセルの中心が、例えば空洞内
式や空洞リングダウン式の分光セル中で用いらるような
セルの場合には、光学部品の外部周辺部からその中心軸
に向けて浄化ガスを流すことも考えられる。このような
場合、ミラーの中心を付着物のない状態に保つのが望ま
しい。In addition, purifying gas schemes other than those described above may be used. For example, when the center of the cell is a cell used in an intracavity type or cavity ring-down type spectroscopic cell, for example, a purification gas flows from the outer peripheral portion of the optical component toward the central axis thereof. It is also possible. In such a case, it is desirable to keep the center of the mirror free of deposits.
【0054】本発明の結果、浄化ガス注入器の形状は、
ガスが重要表面上に方向付けされ得るような形状であ
る。その結果、浄化ガスの流量が最小となり、これは真
空処理装置の場合では特に望ましいが、それはポンピン
グ要件に悪影響を与えないからである。重要表面の近傍
でガスの流れが局所化することによって、浄化ガスの流
れが最小となる。その結果、大容量ポンプを有する真空
システムを改装する必要性が解消される。As a result of the present invention, the shape of the purifying gas injector is
It is shaped so that the gas can be directed onto the critical surface. As a result, the flow rate of the purge gas is minimized, which is particularly desirable in the case of vacuum processing equipment, since it does not adversely affect the pumping requirements. The localization of the gas flow near the critical surface minimizes the flow of purified gas. As a result, the need for retrofitting vacuum systems with large capacity pumps is eliminated.
【0055】本発明のさらなる態様によれば、光学部品
を加熱することができる。これが、ある種の環境下で
は、光学部品への付着を防止する支援という点で利点と
なる。最適温度はプロセスによって異なるが、一般的
に、光学表面は約50〜150℃に、好ましくは約70
〜100℃まで加熱できる。この加熱は直接加熱でも間
接加熱でもよい。一般的な光学表面加熱の構造と方法
が、その全体の内容をここに参照して組み込むMcAn
drewらへの米国特許第5,949,537号とIn
manらへの米国特許第6,084,668号に記載さ
れている。According to a further aspect of the present invention, the optical component can be heated. This is advantageous in certain circumstances in helping to prevent adhesion to optical components. The optimum temperature will vary from process to process, but generally the optical surface will be at about 50-150 ° C, preferably about
Can be heated to ~ 100 ° C. This heating may be direct heating or indirect heating. General optical surface heating structures and methods are described in McAn, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
US Patent No. 5,949,537 to Drew et al. and In
No. 6,084,668 to Man et al.
【0056】間接加熱の場合、ミラー段を加熱し、これ
が次に光学表面を加熱するようにできる。適当なヒータ
ーには、これに限られないが、抵抗型ヒーター、ヒート
トレースなどの自己調整型ヒーター、加熱ランプ、誘導
型ヒーター及び、オプション機能として再循環可能な液
相又は気相の加熱流体がある。このような構造体の1例
を図3の(A)と(B)に示すが、ここでは、ミラー段
302に埋め込まれた抵抗型のカートリッジヒーター3
22が図示されている。電気リード線324がこのカー
トリッジヒーター322の加熱部品の一方の端に接続さ
れ、他方の端が電源に接続されている。In the case of indirect heating, the mirror stage can be heated, which in turn heats the optical surface. Suitable heaters include, but are not limited to, resistance heaters, self-regulating heaters such as heat traces, heating lamps, induction heaters, and optional recirculating liquid or gas phase heating fluids. is there. One example of such a structure is shown in FIGS. 3A and 3B, in which a resistive cartridge heater 3 embedded in a mirror stage 302 is shown.
22 is shown. An electrical lead 324 is connected to one end of the heating component of the cartridge heater 322 and the other end is connected to a power source.
【0057】加えて又は前記の替わりに、浄化ガスを加
熱しても良い。このような加熱されたガスはウィンドウ
の表面又はミラーの反射性表面に局所化して、光学部品
の重要表面への付着を効果的に防止するのが好ましい。
浄化ガスは、例えば抵抗型ヒーター又は当業者には周知
の他の熱交換技法を用いてセルに導入する前に加熱して
もよい。In addition or instead of the above, the purifying gas may be heated. Preferably, such heated gas is localized to the surface of the window or the reflective surface of the mirror, effectively preventing adhesion of the optic to critical surfaces.
The purge gas may be heated prior to introduction into the cell using, for example, a resistive heater or other heat exchange techniques known to those skilled in the art.
【0058】例示のインラインセルがエリオット設計で
あるが、この創意ある概念は他のタイプのインラインセ
ルにも容易に適応可能である。例えば、この創意ある概
念は、多角形の複数パス又は光学部品及び浄化構造体に
関して上記の条件に従ったいかなる形態のセルにも適応
可能である。Although the exemplary in-line cell is an Elliott design, the inventive concept is readily adaptable to other types of in-line cells. For example, this inventive concept is applicable to any form of cell that complies with the above conditions with respect to polygonal multi-pass or optics and cleaning structures.
【0059】このインラインセルは、これに含まれる雰
囲気と適合する材料から構成すべきである。このような
材料は当業者の知識に含まれている。例えば、様々な形
態のステンレススチールを、測定されるサンプルと接触
するセル表面に用いることができる。The in-line cell should be made of a material compatible with the atmosphere contained therein. Such materials are within the knowledge of one skilled in the art. For example, various forms of stainless steel can be used for the cell surface in contact with the sample to be measured.
【0060】この創意あるセルはいかなる吸光分光技法
にも用いることが可能であるとはいえ、レーザ分光学、
特にチューニング式ダイオードレーザ吸光分光学(TD
LAS)に用いるのが好ましい。図8を参照すると、こ
のような装置800が、図2の(A)と(B)を参照し
て上述したインラインセルに加えて、光透過性ウインド
ウ804からセルのサンプル領域中に方向付けされる光
線を発生する光源800、好ましくはダイオードレーザ
を含んでいる。この光透過性ウインドウからセルを出る
光線を測定するために、この装置はさらに、主検出器8
06を含むが、これは例えばホトダイオードでもよい。Although this inventive cell can be used for any absorption spectroscopy technique, laser spectroscopy,
Especially tuned diode laser absorption spectroscopy (TD
LAS). Referring to FIG. 8, such an apparatus 800 is directed from a light transmissive window 804 into the sample area of the cell, in addition to the in-line cell described above with reference to FIGS. 2A and 2B. A light source 800, preferably a diode laser, for generating a light beam. To measure the light rays exiting the cell from this light transmissive window, the device further comprises a main detector 8
06, which may be, for example, a photodiode.
【0061】適切な光源が利用可能でさえあれば、目的
とするいかなる分子不純物でも検出することができる。
例えば、水蒸気、酸化窒素、一酸化炭素、フッ化水素、
四フッ化シリコン及び他のフッ化物並びにメタン及び他
の炭化水素を、不純物を特徴付ける光を放出するダイオ
ードレーザ光源からの光の減衰を測定することによって
検出することができる。As long as a suitable light source is available, any molecular impurities of interest can be detected.
For example, steam, nitric oxide, carbon monoxide, hydrogen fluoride,
Silicon tetrafluoride and other fluorides and methane and other hydrocarbons can be detected by measuring the decay of light from a diode laser light source that emits light that characterizes the impurities.
【0062】目的とする分子が最も強く吸光するスペク
トル領域の光を放出するレーザ光源によって、測定感度
が向上する。特に、約2μmより長い波長を放出する光
源が好ましいが、その理由は、目的とする分子不純物の
多くがこの領域に強い吸光帯域を有しているからであ
る。Measurement sensitivity is improved by a laser light source that emits light in the spectral region where the target molecule absorbs the strongest. In particular, light sources that emit wavelengths longer than about 2 μm are preferred because many of the molecular impurities of interest have strong absorption bands in this region.
【0063】適切な波長チューニング可能光源であれば
どれを用いてもよい。現在利用可能な光源の内ではダイ
オードレーザ光源が好ましいが、その理由は、そのライ
ン幅が狭く(約10−3cm−1未満)であり、放出波
長での強度が比較的高い(約0.1から数ミリワット)
からである。Any suitable wavelength tunable light source may be used. Among the currently available light sources, diode laser light sources are preferred because of their narrow line width (less than about 10 −3 cm −1 ) and relatively high intensity at the emission wavelength (approximately 0. 1 to several milliwatts)
Because.
【0064】ダイオードレーザの例には、Pb塩タイプ
やGaAsタイプのダイオードレーザが含まれる。Pb
塩タイプのレーザを動作させて赤外線(3μmを越える
波長を持つ)を放出するには極低温が必要であり、一
方、GaAsタイプのダイオードレーザは室温に近い温
度でも動作して近赤外線(0.8〜2μm)を放出でき
る。Examples of diode lasers include Pb salt type and GaAs type diode lasers. Pb
Operating a salt type laser to emit infrared light (having a wavelength of more than 3 μm) requires cryogenic temperatures, while a GaAs type diode laser operates at near room temperature and operates in the near infrared (0. 8 to 2 μm).
【0065】最近、GaAs(又はAsPなどの他のI
II−V族の化合物の対)に加えてSbを含むダイオー
ドレーザが記述されている(「中間赤外線波長強化トレ
ースガス感知(Mid−infrared wavel
ength enhancetrace gas se
nsing)」、R.Martinelli、レーザ焦
点世界(Laser Focus World)、19
96年、3月号、77ページを参照)。これらのダイオ
ードは、−87.8℃で動作している間は2μmを越え
る波長の光を放出する。このような低温は便利ではない
が、Pb塩タイプのレーザが必要とする低温(−170
℃未満)と比較すればましである。Recently, GaAs (or other I such as AsP)
Diode lasers containing Sb in addition to II-V compound pairs have been described (“Mid-infrared wave gas sensing”).
length enhancetrace gas se
nsing) ", R.S. Martinelli, Laser Focus World, 19
(See March, 1996, p. 77). These diodes emit light at wavelengths above 2 μm when operating at -87.8 ° C. Such a low temperature is not convenient, but the low temperature required by a Pb salt type laser (−170
(Less than ° C).
【0066】波長4μmを持つ類似のレーザが12℃で
動作する例も報告されている(「レーザと光学(Las
ers and Optronics)」1996年3
月号を参照)。上記のタイプのダイオードレーザは、少
なくとも−40℃の温度で操作するのが最も好ましい。
このような温度で温度制御する熱電式冷却器を用いる
と、これらの光源が低温用ダイオードシステムより複雑
でないものとなる。An example in which a similar laser having a wavelength of 4 μm operates at 12 ° C. has also been reported (see “Laser and Optics (Las
ers and Optronics) ", March 1996
Month issue). Most preferably, a diode laser of the type described above operates at a temperature of at least -40C.
With thermoelectric coolers that control temperature at such temperatures, these light sources are less complex than low temperature diode systems.
【0067】これらのレーザをより利点あるものとする
ために、光学的特性を現行のレベルより改善することが
重要である。例えば、単一モードダイオード(すなわ
ち、固定した温度と駆動電流での放出が単一波長で発生
し、他の波長では少なくとも40dB少ない強度での放
出となるようなダイオード)を利用可能とすべきであ
る。To make these lasers more advantageous, it is important to improve their optical properties from current levels. For example, a single-mode diode (ie, one in which emission at a fixed temperature and drive current occurs at a single wavelength and emission at other wavelengths with at least 40 dB less intensity) should be available. is there.
【0068】本発明に用いられる適切な光源は上記のダ
イオードレーザには限られない。例えば、同様のサイズ
と単純な電気的手段でチューニング可能な他のタイプの
レーザ、例えばファイバレーザや量子カスケートレーザ
も考えられる。このようなレーザを市販して用いること
も考えられる。The suitable light source used in the present invention is not limited to the above-mentioned diode laser. For example, other types of lasers of similar size and tunable by simple electrical means are also contemplated, such as fiber lasers and quantum cascade lasers. Commercial use of such a laser is also conceivable.
【0069】本装置はさらに、光源802からの光線8
10を光透過性ウインドウからセル中に反射する少なく
とも1つのミラー808又レンズと、セルから出る光線
を主検出器に反射する少なくとも1つの追加ミラー81
2と、を含んでも良い。オプションとして、ミラー80
8及び814の替わりにレンズを用いてもよい。The apparatus further includes a light source 8
At least one mirror 808 or lens that reflects 10 from the light transmissive window into the cell and at least one additional mirror 81 that reflects light exiting the cell to the main detector
2 may be included. Optionally, mirror 80
A lens may be used instead of 8 and 814.
【0070】ミラー808は、ダイオードレーザ光源か
らの光は発散するので光線を平行照準させるためには湾
曲しているのが好ましい。同様に、ミラー814は、こ
の平行光線を主検出器上に収束するためには湾曲してい
るのが望ましい。Since the light from the diode laser light source diverges, the mirror 808 is preferably curved to collimate the light beams. Similarly, mirror 814 is preferably curved to focus this parallel light beam on the main detector.
【0071】光透過性ウインドウ804から反射した光
線818の一部分を測定するこれまたホトダイオードで
もよい第2の検出器816と、主検出器によって得られ
た測定値からこの基準信号を減算する手段と、をオプシ
ョンとして本装置に備えてもよい。文献(例えば、Mo
ore,J.H.らによる「科学装置の構築(Buil
ding Scientific Apparatu
s)」、AddisonWesley、ロンドン、19
83年版を参照)に記載されているような構成中に演算
増幅域があるとそれは、この基準信号を減算する手段と
して動作することができる。A second detector 816, which may also be a photodiode, measuring a portion of the light beam 818 reflected from the light transmissive window 804, and means for subtracting this reference signal from the measurement obtained by the main detector; May be optionally provided in the present apparatus. Literature (eg, Mo
ore, J .; H. "Building Scientific Equipment (Buil
Ding Scientific Apparatus
s) ", Addison Wesley, London, 19
If there is an operational amplification zone in a configuration such as that described in 1983, it can operate as a means for subtracting this reference signal.
【0072】反射光は、サンプル領域中の分子による吸
光はなんら認められず、したがって、基準信号となる。
セル中を通過する光の測定値(主検出器によって測定さ
れる)から基準信号を減算することによって、光源の変
動が補償される。これによってまた、システムチャンバ
820中の分子による信号変動に対する感度が改善され
る。The reflected light does not absorb any light due to the molecules in the sample area, and thus serves as a reference signal.
Light source variations are compensated for by subtracting the reference signal from measurements of light passing through the cell (measured by the main detector). This also improves sensitivity to signal variations due to molecules in the system chamber 820.
【0073】基準信号を減算することによる「二重光
線」技法は周知であるが、これらの技法は通常は微妙な
ビームスプリッタ、すなわち、光線を分割することが唯
一の機能である光学部品を必要とする。本発明によれ
ば、チャンバへの入口ウインドウは、何ら追加の部品を
必要とすることなくこの機能を提供し得る。このウイン
ドウでの反射光に対する透過光の比率は、ウインドウへ
の適切なコーティングによって制御することができる。Although "double ray" techniques by subtracting the reference signal are well known, these techniques usually require a subtle beam splitter, ie, optics whose sole function is to split the rays. And According to the present invention, the entrance window to the chamber can provide this function without requiring any additional components. The ratio of transmitted light to reflected light at this window can be controlled by appropriate coating on the window.
【0074】この創意ある装置は、真空チャンバから排
出されたガス中の分子種の濃度を検出及び/又は測定す
るのに特に適している。このような場合、セルは真空チ
ャンバと真空ポンプシステム間の真空排出ライン中に配
置することができる。This inventive device is particularly suitable for detecting and / or measuring the concentration of molecular species in a gas exhausted from a vacuum chamber. In such a case, the cell can be located in the evacuation line between the vacuum chamber and the vacuum pump system.
【0075】この装置は広い範囲の材料と適合性を持っ
ている。例えば、真空チャンバは、プラズマ状態や非プ
ラズマ状態になったりすることがある、ある種の反応性
又は非反応性(不活性)のガス種を包含することができ
る。この創意ある装置と適合性がある反応性ガスの例に
は、H2、O2さらに、湿度レベルが1000ppm未
満であれば、SiH4、HCl及びCl2が含まれる。
N2、Ar、Ne又はHeなどのいかなる不活性ガスを
も本創意ある装置で使用することができる。本創意ある
装置をプラズマ環境で用いる場合、本装置はプラズマゾ
ーンから約6インチ以上離して取り付けて、ウインドウ
や他のセル表面への付着物の形成を最小化するのが好ま
しい。This device is compatible with a wide range of materials. For example, the vacuum chamber can contain certain reactive or non-reactive (inert) gas species, which can be in a plasma state or a non-plasma state. Examples of reactive gases that are compatible with this inventive device include H 2 , O 2, as well as SiH 4 , HCl, and Cl 2 if the humidity level is less than 1000 ppm.
Any inert gas such as N 2 , Ar, Ne or He can be used in the inventive device. When the inventive device is used in a plasma environment, the device is preferably mounted at least about 6 inches from the plasma zone to minimize the formation of deposits on windows and other cell surfaces.
【0076】上記の検出装置はプラズマ環境でも非プラ
ズマ環境でもさらに不活性ガスや反応性ガスと共に用い
ることができるので、本装置は、半導体処理装置中で、
水蒸気などの気相分子種の監視に用いるのに特に適して
いる。半導体処理装置と共に検出装置を用いることによ
って、気相分子不純物をリアルタイムで現場監視するこ
とができる。Since the above detection device can be used in a plasma environment or a non-plasma environment together with an inert gas or a reactive gas, the present device can be used in a semiconductor processing apparatus.
Particularly suitable for use in monitoring gas phase molecular species such as water vapor. By using the detection device together with the semiconductor processing device, gas-phase molecular impurities can be monitored on site in real time.
【0077】本装置は、真空システムを用いる実質的に
いかなる半導体処理装置にも容易に適応させることがで
きる。このような装置の例には、エッチング装置、拡散
装置、化学蒸着(CVD)装置、イオン注入装置、スパ
ッタリング装置、急速熱処理装置がある。The apparatus can easily be adapted to virtually any semiconductor processing apparatus using a vacuum system. Examples of such an apparatus include an etching apparatus, a diffusion apparatus, a chemical vapor deposition (CVD) apparatus, an ion implantation apparatus, a sputtering apparatus, and a rapid thermal processing apparatus.
【0078】図9に、インラインセル200と上で詳述
したような吸光分光測定を実行するための装置800を
備えた半導体処理装置900を示す。この装置はさら
に、内部で半導体基板904が基板ホルダー906上に
置かれている真空チャンバ902を有する。1種類以上
のガスを真空チャンバに送出するために1つ以上のガス
取り入れ口908が装備されている。FIG. 9 shows a semiconductor processing apparatus 900 having an in-line cell 200 and an apparatus 800 for performing absorption spectroscopy as described in detail above. The apparatus further has a vacuum chamber 902 in which a semiconductor substrate 904 is placed on a substrate holder 906. One or more gas inlets 908 are provided to deliver one or more gases to the vacuum chamber.
【0079】この真空チャンバはこの真空チャンバの排
出開口910から真空排気される。処理ツールからの全
排気量の体積の一部又は全部をセル911に導入するこ
とができる。真空チャンバを真空排気する真空ポンプ9
12が直接に又は真空ラインを介して装置に接続されて
いる。ポンプ排出ライン914をポンプ912に接続す
ることができ、このポンプ912がまた別のポンプ又は
ガススクラバ(図示せず)に接続することができる。使
用可能な真空ポンプの例には、機械回転式ポンプもしく
はブースターポンプ、拡散ポンプ、低温ポンプ、吸収ポ
ンプ及びターボ分子ポンプがある。The vacuum chamber is evacuated from the discharge opening 910 of the vacuum chamber. Part or all of the volume of the total displacement from the processing tool can be introduced into the cell 911. Vacuum pump 9 for evacuating the vacuum chamber
12 is connected to the device either directly or via a vacuum line. The pump discharge line 914 can be connected to a pump 912, which can be connected to another pump or a gas scrubber (not shown). Examples of vacuum pumps that can be used include mechanical rotary or booster pumps, diffusion pumps, cryogenic pumps, absorption pumps, and turbomolecular pumps.
【0080】さらに、真空ポンプと測定装置を真空チャ
ンバの下方に配置した場合について図示したが、他の方
位付けもまた可能であることが当業者には容易に理解さ
れよう。Further, while the case where the vacuum pump and measuring device are located below the vacuum chamber is shown, those skilled in the art will readily appreciate that other orientations are also possible.
【0081】本発明はその特定の実施形態を参照して詳
述したが、添付請求項の範囲から逸脱することなく、様
々な変更や修正が可能であること、さらに均等物が用い
得ることが当業者には明らかであろう。Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, various changes and modifications can be made without departing from the scope of the appended claims, and equivalents can be used. It will be clear to those skilled in the art.
【図1】エリオット設計による従来の吸光分光セルの図
である。FIG. 1 is a diagram of a conventional absorption spectroscopy cell designed by Elliott.
【図2】(A)並びに(B)は、本発明のさらなる態様
による例示のインラインセルの、それぞれ上部平面図と
側部断面図である。2A and 2B are a top plan view and a side cross-sectional view, respectively, of an exemplary in-line cell according to a further aspect of the present invention.
【図3】(A)並びに(B)は、本発明の1態様によ
る、光学部品上への付着を防止するための、光透過性ウ
インドウをそれぞれ持つ場合と持たない場合の例示装置
の断面図である。FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views of an exemplary device with and without light transmissive windows, respectively, to prevent adhesion on optical components, according to one embodiment of the present invention. It is.
【図4】(A)並びに(B)は、図3に示す装置のミラ
ー段の、それぞれ断面図と平面図である。4A and 4B are a sectional view and a plan view, respectively, of a mirror stage of the device shown in FIG. 3;
【図5】(A)並びに(B)は、図3に示す装置のミラ
ーの、それぞれ断面図と平面図である。5A and 5B are a sectional view and a plan view, respectively, of the mirror of the device shown in FIG. 3;
【図6】(A)並びに(B)は、図2に示す浄化ガス流
放出装置の、それぞれ断面図と平面図である。FIGS. 6A and 6B are a cross-sectional view and a plan view, respectively, of the purified gas flow discharge device shown in FIG. 2;
【図7】ミラー表面上に浄化ガスを流すことに対するコ
ンピュータシミュレーションの結果である。FIG. 7 is a result of a computer simulation for flowing a cleaning gas over a mirror surface.
【図8】本発明のさらなる態様による吸光分光測定を実
行する装置内での光源/検出器スキームの上面図であ
る。FIG. 8 is a top view of a light source / detector scheme in an apparatus for performing absorption spectroscopy measurements according to a further aspect of the present invention.
【図9】本発明のさらなる態様による半導体処理装置の
側部断面図である。FIG. 9 is a side sectional view of a semiconductor processing apparatus according to a further aspect of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベンジャミン・ジュルシク フランス国、78470 サン・レミー・ル・ シェブルーズ、リュ・デ・メリシエール 21 (72)発明者 キャロル・シュネッパー アメリカ合衆国、イリノイ州 60514、ク ラレンドン・ヒルズ、インディアン・ドラ イブ アール23 (72)発明者 ロナルド・インマン アメリカ合衆国、イリノイ州 60534、リ オンズ、ウエスト・フォーティーフィフ ス・プレイス 8714 (72)発明者 ドミトリー・ズナメンスキー アメリカ合衆国、イリノイ州 60559、ダ リエン、ナンバー 221、レイクビュー・ ドライブ 1526 (72)発明者 トレーシー・ジャックシール アメリカ合衆国、イリノイ州 60532、リ スレ、ヒンターロング・コート 6199 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Benjamin Julsic 78470 Saint-Remy-le-Chevreuse, France, Rue des Mercières 21 (72) Inventor Carroll Schnepper Clarendon, 60514, Illinois, United States, United States Hills, Indian Drive Earl 23 (72) Inventor Ronald Inman United States, 60534, Illinois, United States 60534, Lions, West Forty-Fifth Place 8714 (72) Inventor Dmitry Zunamensky United States, 60559, Illinois, Darien No. 221, Lakeview Drive 1526 (72) Inventor Tracy Jackseal 60532, Illinois, United States Tarongu Court 6199
Claims (34)
を防止する方法であり、 前記セルに導入されたサンプルガスに対して吸光分光測
定を実行し、 前記光学部品の重要表面上を横切るように、重要表面に
隣接して配置された浄化ガス取り入れパイプから前記重
要表面への付着を防止する効果的な速度で浄化ガスの流
れを導入すること、を含む方法。1. A method for preventing adhesion to an optical component in an absorption spectroscopy cell, performing absorption spectroscopy measurement on a sample gas introduced into the cell, and traversing an important surface of the optical component. And introducing a flow of the purge gas at a rate effective to prevent deposition on said critical surface from a purge gas intake pipe positioned adjacent to the critical surface.
る前記浄化ガスの流れは、パルス化されている、請求項
1に記載の方法。2. The method of claim 1, wherein the flow of the purge gas introduced across the critical surface is pulsed.
に記載の方法。3. The optical device according to claim 1, wherein the optical component is a mirror.
The method described in.
る、請求項3に記載の方法。4. The method of claim 3, wherein said cell is an Elliott-type cell.
から前記光学部品の外部周辺部に向かう方向で前記重要
表面上を横切るように流れる、請求項1に記載の方法。5. The method of claim 1, wherein the purge gas flows across the critical surface in a direction from a central axis of the optical component toward an outer periphery of the optical component.
化ガスが流れる際に通過する複数の浄化ガス注入オリフ
ィスを備える、請求項5に記載の方法。6. The method of claim 5, wherein the purge gas intake pipe comprises a plurality of purge gas injection orifices through which the purge gas flows.
前記重要表面の上部に配置されていて、前記浄化ガス
を、前記重要表面に対して実質的に平行な方向に射出す
る、請求項6に記載の方法。7. The plurality of purge gas injection orifices,
7. The method of claim 6, wherein the method is disposed on the critical surface and injects the purge gas in a direction substantially parallel to the critical surface.
あり、また、前記複数の浄化ガス注入オリフィスは、前
記ガス注入器の周辺に沿って実質的に等間隔に分布され
ている、請求項7に記載の方法。8. The gas inlet of claim 1, wherein the gas inlet has a circular cross-sectional shape, and the plurality of purge gas injection orifices are substantially equally spaced along a periphery of the gas injector. 7. The method according to 7.
化ガスが流れる際に通過する複数の浄化ガス注入オリフ
ィスを含む、請求項1に記載の方法。9. The method of claim 1, wherein the purge gas intake pipe includes a plurality of purge gas injection orifices through which the purge gas flows.
mの流量で浄化ガス取り入れパイプから導入される、請
求項1に記載の方法。10. The method according to claim 1, wherein the purifying gas is about 5 to 100 scc.
The method according to claim 1, wherein the method is introduced from a purge gas intake pipe at a flow rate of m.
オン、ヘリウム及びこれらの組合せから成る群から選択
された不活性ガスである、請求項1に記載の方法。11. The method of claim 1, wherein said purge gas is an inert gas selected from the group consisting of nitrogen, argon, neon, helium, and combinations thereof.
応性ガスと不活性ガスの組合せである、請求項1に記載
の方法。12. The method of claim 1, wherein the purge gas is a reactive gas or a combination of a reactive gas and an inert gas.
る、請求項12に記載の方法。13. The method according to claim 12, wherein said reactive gas is oxygen or hydrogen.
〜150℃の温度に加熱することをさらに含む、請求項
1に記載の方法。14. The method of claim 11, wherein the critical surface of the optical component is approximately 50
The method of claim 1, further comprising heating to a temperature of 150150 ° C.
ルガス取り入れ口から導入され、前記セルからサンプル
ガス取り出し口を介して除去され、これによって、前記
セル内での前記サンプルガスの流路を設定し、また、前
記光学部品の前記重要表面が前記流路から後退してい
る、請求項1に記載の方法。15. The sample gas is introduced into the cell through a sample gas inlet and removed from the cell through a sample gas outlet, thereby establishing a flow path for the sample gas in the cell. The method of claim 1, wherein the critical surface of the optical component is recessed from the flow path.
バからサンプルガス取り入れ口を介して前記セルに導入
される、請求項1に記載の方法。16. The method of claim 1, wherein said sample gas is introduced into said cell from a semiconductor processing chamber via a sample gas inlet.
部品への付着を防止する装置であって、浄化ガスの流れ
を前記光学部品の重要表面上を横切るように、前記重要
表面への付着を防止するのに効果的な速度で導入する浄
化ガス取り入れパイプを備え、前記ガス取り入れ口が前
記重要表面に隣接して配置されている装置。17. An apparatus for preventing adhesion to an optical component useful in an absorption spectroscopy cell, wherein the flow of a purification gas is prevented from crossing the important surface of the optical component. A purging gas inlet pipe for introducing at a rate effective for said gas inlet, said gas inlet being located adjacent said critical surface.
れる前記浄化ガスの流れをパルス化する手段をさらに備
える、請求項17に記載の装置。18. The apparatus of claim 17, further comprising means for pulsing the flow of the purge gas introduced across the critical surface.
の中心軸に沿って配置され、このため、前記浄化ガスが
前記中心軸から前記光学部品の外部周辺部に向かう方向
に前記重要表面上を横切るように流れる、請求項17に
記載の装置。19. The gas intake pipe is disposed along a central axis of an optical component, such that the purification gas traverses the critical surface in a direction from the central axis to an outer periphery of the optical component. 18. The apparatus of claim 17, wherein the flow is as follows.
浄化ガスが流れる際に通過する複数の浄化ガス注入オリ
フィスを含む、請求項19に記載の装置。20. The apparatus of claim 19, wherein the purge gas intake pipe includes a plurality of purge gas injection orifices through which the purge gas flows.
前記重要表面の上部に配置されていて、前記浄化ガス
を、前記重要表面に対して実質的に平行な方向に射出す
る、請求項20に記載の装置。21. The method of claim 20, wherein the plurality of purge gas injection orifices are located above the critical surface and eject the purge gas in a direction substantially parallel to the critical surface. Equipment.
であり、また、前記複数の浄化ガス注入オリフィスが、
前記ガス注入器の周辺に沿って実質的に等間隔に分布し
ている、請求項21に記載の装置。22. The gas inlet has a circular cross-sectional shape, and the plurality of purge gas injection orifices include:
22. The device of claim 21, wherein the device is substantially evenly distributed along a periphery of the gas injector.
れ口から前記重要表面上に方向付けする流れ方向付け装
置をさらに備える、請求項22記載の装置。23. The apparatus of claim 22, further comprising a flow directing device for directing a flow of the purge gas from the gas inlet onto the critical surface.
面と前記ガス注入オリフィスの上部に配置される、請求
項23に記載の装置。24. The apparatus of claim 23, wherein said flow directing device is located above said critical surface and said gas injection orifice.
24に記載の装置。25. The apparatus according to claim 24, wherein said optical component is a mirror.
浄化ガスが流れる際に通過する複数の浄化ガス注入オリ
フィスを含む、請求項17に記載の装置。26. The apparatus of claim 17, wherein the purge gas intake pipe includes a plurality of purge gas injection orifices through which the purge gas flows.
るヒーターをさらに備える、請求項17に記載の装置。27. The apparatus of claim 17, further comprising a heater for heating said critical surface of said optical component.
備え、また、前記ヒーターが前記段に接続されている、
請求項27に記載の装置。28. The apparatus according to claim 28, further comprising a step for placing the optical component, wherein the heater is connected to the step.
28. The device according to claim 27.
27に記載の装置。29. The apparatus according to claim 27, wherein said optical component is a mirror.
ガス取り出し口と、サンプル領域と、を備え、入光ポー
トと出光ポートが同じであるか又は別々のポートであ
り、また、前記ポートの各々が前記サンプル領域と光学
的に連通していて、光透過性ウインドウを含み、 前記請求項17に記載の、光学部品への付着防止用の前
記装置を備える、吸光分光測定で役立つ測定セル。30. A system comprising a sample gas inlet, a sample gas outlet, and a sample area, wherein the light input port and the light output port are the same or separate ports, and each of said ports is 18. A measurement cell useful in absorption spectroscopy, comprising optically communicating with a sample area, including a light-transmissive window, and comprising the device for preventing adhesion to optical components according to claim 17.
前記サンプルガスが前記セルを通過するための流路を設
定し、また、前記光学部品の前記重要表面が前記流路か
ら後退している、請求項30に記載の測定セル。31. The method according to claim 31, wherein the inlet and the outlet are
31. The measurement cell according to claim 30, wherein a flow path for the sample gas to pass through the cell is set, and the important surface of the optical component is recessed from the flow path.
前記入光ポートから前記セルに入射する光線を発生する
光源と、前記出光ポートから前記セルを出る前記光線を
測定する検出器と、を備える吸光分光測定を実行する装
置。32. The measuring cell according to claim 30, wherein:
An apparatus for performing absorption spectroscopy, comprising: a light source for generating a light beam incident on the cell from the light input port; and a detector for measuring the light beam exiting the cell from the light output port.
式ダイオードレーザ吸光分光測定装置、空洞内分光測定
装置又は空洞リングダウン分光測定装置である、請求項
32に記載の装置。33. The apparatus according to claim 32, wherein the absorption spectrometer is a tunable diode laser absorption spectrometer, an in-cavity spectrometer, or a cavity ring-down spectrometer.
ャンバに接続された排出ラインを含む半導体処理装置
と、 前記請求項30に記載の吸光分光測定用の装置と、を備
える半導体処理装置。34. A semiconductor processing apparatus comprising: a semiconductor processing apparatus including a substrate processing chamber and a discharge line connected to the substrate processing chamber; and the apparatus for measuring absorption spectroscopy according to claim 30.
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